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[讨论] 详解耐酸陶瓷砖板和铸石板区别

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耐酸陶瓷砖板是以黏土、石英、长石等铝硅酸盐矿物或氧化物为原料,经过配料、成型、烧结制成的无机非金属材料。具有优异的化学稳定性、抗氧化性、热稳定性、耐磨性和机械性能,耐酸度高,吸水率低,在常温下不易氧化,不易被介质污染,除氢氟酸及热磷酸外,对盐酸、硫酸等酸类及常温下任何浓度的碱类,均具有优良的耐腐蚀性,但不耐温度高的熔融碱。耐酸陶瓷砖板被广泛应用于石油、化工、冶金、造纸、制药等行业的塔、池、罐等的内衬防腐中。
项目
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
含量/%
60~70
20~30
0.5~3
0.3~1
0.1~0.8
0.5~3
1.5~2



铸石就是以特定的天然岩石或工业废料为主要原料,经粉碎、配料、熔化、浇铸、成型、结晶、退火而成的工业制品。通俗的说铸石就是熔铸方法制造的人造岩石。其主要化学成分为二氧化硅、氧化铝与少量其它氧化物(如氧化铁)。铸石具有优异的耐磨、抗腐蚀性能。铸石制品具有良好的物理机械性能,硬度大、耐磨性好。在各种浓度的无机酸、有机酸、氧化性介质、盐类、稀碱溶液中性能稳定,耐腐蚀性好,但不能用于氢氟酸、热磷酸、熔融碱中。
项目
SiO2
Al2O3+TiO2
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O+K2O
含量/%
47~49
16~21
14~17
8~11
6~8
2~4
对比发现,耐酸砖和铸石板的化学组成非常相似,都是以二氧化硅和氧化铝为主要成分的无机非金属材料,都有优异的抗腐蚀性,但是在抗压强度、抗拉强度和耐磨性方性能却如此之大呢?
耐酸陶瓷砖是通过坯体在1300℃左右烧结而成,它的主要结构由原始晶体、玻璃体与气孔组成,原始晶体由石英带入,在烧结时石英只是表面熔融,它构成陶瓷烧结时的骨架,陶瓷中的玻璃体是烧结时的黏土和长石及其它化学原料熔融后的烧结体,它把石英颗粒融结了起来,玻璃相是主要成分,占60%以上。


铸石板是原料经过熔化、结晶而制成,它的主要结构由结晶相、玻璃相和气相组成,其中结晶相一般可达80~90%,颗粒细小,一般粒径为0.01~0.5mm,玻璃占10%~20%,结晶相主要为普通辉石。铸石板之所以具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,其原因就在于主要矿相——辉石的性质及细粒、等粒结构,优质铸石板应该为矿相单一化、结晶微晶化、矿物之间结构交错化。
普通辉石是铸石板中的主晶相,生产铸石板时,设计的化学成分与普通辉石相近,尽可能的矿相单一化,可提高铸石制品性能。
铸石板在生产过程中冷却速度迅速下降,第一是出现大量发育不良的晶形,以微晶集合体形式出现,随着温度降低,微晶集合体在铸石熔体黏度急剧增大,结晶物质构造单体形成普通辉石羽毛状雏晶,相互紊乱地交织在一起;第二是普通辉石微晶环绕铬铁矿晶体放射状生长成星状结构;第三是中心是铬铁矿或磁铁矿,由针状普通辉石组成的球粒结构(铸石中少量的磁铁矿和铬铁矿非常重要,它们是普通辉石的结晶中心。)。这3种晶体结构使铸石板矿物相之间结构交错。
微晶铸石板,其晶体尺寸一般控制在.01~0.3微米,致密均匀,这些微小的近乎于纳米级材料的晶体,具有很高的耐磨性和机械强度。微晶铸石板与一般铸石板不同的是在工艺上选择一条理想的温度曲线,所以可以改变温度曲线来改变晶粒大小。


[backcolor=0px 0px]晶相的硬度高、强度高、韧性差且脆性大。晶相的导热性差,但具有良好的绝热性能,热稳定性较差。[backcolor=0px 0px]玻璃相则是一种非晶态物质,由陶瓷在高温烧结时各组成物质和杂质产生的一系列物理、化学反应后形成。玻璃相的主要作用是粘结分散的晶相,抑制晶粒长大及充气孔使陶瓷致密。然而,玻璃相的强度比晶相低,热稳定性差,在较高温度下会软化。
   从以上对耐酸陶瓷砖和铸石板的矿相组成和结构分析,铸石板的矿相结构中因为含有大量的晶相,而且结晶后各种矿相晶体相互交错结合,结晶体颗粒细小,再通过适当的结晶工艺可以使结晶体微晶化,这些特点赋予了铸石板更优异的物理机械性能和耐腐蚀性能。所以铸石的性能由铸石中的矿相结构和结构构造决定,是典型的依靠材料相结构提高耐腐蚀性和机械性能而不是依靠化学组分提高耐腐蚀性能的例子。

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只看该作者 沙发  发表于: 07-01

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只看该作者 板凳  发表于: 07-07
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